Pesquisa

Inteligência Artificial (IA) Ética e Sustentável

Meu trabalho é centrado na pesquisa para uma Inteligência Artificial (IA) Ética e Sustentável.

A IA tem o potencial de afetar aspectos de nossas vidas e da civilização, desde laços sociais e éticos até a economia, saúde, educação, governo, clima e meio ambiente. Porém, como toda tecnologia, a IA pode ser usada para o bem e para o mal. O planejamento das minhas atividades é guiado pelo compromisso de promover o desenvolvimento e o uso responsável da IA, procurando garantir que a humanidade e meio ambiente se beneficie de uma tecnologia amplamente compartilhada. Em apoio a este objetivo geral, minha pesquisa se divide em dois grandes temas principais:

  • Sustentabilidade: Uso de IA para Predição de Eventos Climáticos Extremos – uma abordagem centrada na IA Verde.  Esta proposta está alinhada diretamente à Ação Contra a Mudança Global do Clima dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) estabelecidos pela Organização das Nações Unidas (ONU) para a agenda até 2030, visando a diminuição dos impactos gerados pelas mudanças climáticas através de estratégias locais de redução de risco de desastres e também por estar centrada no paradigma de IA Verde que procura reduzir o impacto das emissões dos gases de efeito estufa gerados pelo modelamento via IA.
  • Ética: Ações para a promoção de uma IA ética e confiável, em benefício do ser humano. O objetivo desta proposta está alinhado à Igualdade de Gênero, Redução das Desigualdades e Paz, Justiça e Instituições Eficazes (respectivamente, objetivos 5, 10 e 16).
    Com base nestes pilares é que são planejadas as atividades de ensino e de extensão, levando a qualidade,a inclusão e a popularização da ciência de forma acessível à sociedade como um todo, não somente à comunidade acadêmica.

Projetos de Pesquisa

Sustentabilidade

Este é um “braço” do projeto RioNowcast com uma abordagem centrada em IA Verde e apoiado pelo Instituto Serrapilheira (2022-2028). Com a aceleração das mudanças climáticas e eventos extremos cada vez mais frequentes, a previsão de chuvas intensas se tornou crucial para evitar desastres e proteger vidas humanas e propriedades. Este projeto propõe uma abordagem inovadora para o problema por meio do desenvolvimento de inteligência artificial capaz de prever com antecedência eventos de chuvas extremamente intensas em áreas urbanizadas. Integrando múltiplas fontes de dados meteorológicos, aspectos físicos e sociais da região, o modelo será desenvolvido com foco em uma abordagem sustentável. Além disso, o projeto propõe ainda o desenvolvimento de uma abordagem que permita que ele seja adaptado a outras regiões com características diferentes, possibilitando uma resposta rápida a emergências climáticas. Além de proteger vidas, o projeto busca ser ecologicamente consciente.

Atualmente o meu grupo no Instituto de Computação é formado por:

– Alice Ratton (Pós-Doc – Faperj/Serrapilheira), João Santos (IC-Serrapilheira) e Rafaela Abrahão (IC-Serrapilheira/Faperj), trabalhando no desenvolvimento do Índice de vulnerabilidade à Chuva Extrema;

– Douglas Brum (Mestrado – Serrapilheira) com Aplicação de Redes Neurais Recorrentes Multi-Escala para Previsão de Eventos Extremos de Precipitação no Rio de Janeiro: Abordagem Centrada em IA Verde. O trabalho tem a coorientação do Luan Teylo Gouveia (INRIA-Bourdeaux).

– Lucas Dirk (Mestrado) com Avaliação da Causalidade de Precipitações Extremas por meio de Redes Bayesianas

– Gabriel Berto Breder (PIBIC-CNPq) estudando o uso de Algoritmos de Aprendizado de Máquina para Predição de Chuva Extrema em áreas Urbanas e como reportar os custos computacionais (CO2 e água – Big Five – Agência Pública/ Serrapilheira)

– Rafael Garcia (Mestrado) com a Avaliação de Técnicas de Inteligência Artificial para Previsão de Eventos Extremos de Precipitação no Rio de Janeiro a Partir de Dados de Séries Temporais Multivariadas

– Livia de Azevedo (Mestrado) com a Previsão de Eventos Extremos de Precipitação Utilizando Inteligência Artificial Centrada em IA Verde

  • Rio 60º – Resiliência Climática e Eventos Extremos na Cidade Maravilhosa 

O Projeto Rio 60ºC é sobre a mitigação do impacto de eventos climáticos extremos, em especial tempestades, na cidade do Rio de Janeiro. O projeto Rio 60ºC, além de prover insights e reunir potenciais parceiros para as iniciativas que o projeto pretende lançar, entre elas, uma plataforma multimídia com visualização de dados e ilustrações científicas dos avanços na ciência da resiliência climática. O projeto é uma colaboração entre Mariza Ferro (IC-UFF) e Thiago Medaglia (Ambiental Media) com apoio do Serrapilheira e Pulitzer. Este trabalho tem intersecção direta com o Projeto RioNowcast+Green, que tem entre suas metas definir um evento de chuva extrema para o Rio de Janeiro.

  • As Big Five e a Plataformização da Emergência Climática

A parceria entre a Agência Pública e a pesquisadora Mariza Ferro, da Universidade Federal Fluminense (UFF) – apoiados pelo Serrapilheira – pretende, num primeiro momento, criar um protótipo de calculadora que mensure a pegada de carbono das Big Five (Alphabet/Google, Amazon, Apple, Microsoft e Meta) a partir da identificação de seus datacenters mais importantes no mundo. A pegada de carbono mede as emissões de gases de efeito estufa originadas da atividade humana. Cada vez que viajamos de carro, carregamos o celular ou ligamos a máquina de lavar roupa, além de inúmeras rotinas diárias, deixamos um rastro de gases que se acumula na atmosfera aquecendo excessivamente o planeta. Interessa-nos compreender a crescente vinculação da crise climática às lógicas computacionais, econômicas e mesmo ideológicas da plataforma infraestrutural. Dentre as várias aplicações que dependem das infraestruturas plataformizadas, chamam a atenção na atualidade o custo energético do treinamento de grandes modelos de aprendizagem de máquina e de outras formas de inteligência artificial em expansão. Num segundo momento, a parceria pretende reportar os resultados obtidos com a pesquisa e os cálculos mapeados na publicação de um paper e reportagem especial veiculada na Agência Pública que trate das iniciativas e controvérsias que associam a Alphabet/Google, Amazon, Apple, Microsoft e Meta ao processo de “plataformização da emergência climática”.

  • Green AI – Green HPC: Colaboração IC-UFF e Inria – Universidade de Bordeaux
Em frente ao prédio do Inria Center Bordeaux Université – Período de três meses como professora visitante pelo Programa CAPES-PrInt Brasil (Dez/23-Mar/24)
  • Équipe Associée INRIA “Data Movement, Energy Consumption and Performance in High-Performance Computing” (DECoHPC). Este projeto, firmado entre o Inria Bordeaux (TADaaM e Storm) e o LNCC, é coordenado pela doutora Francieli Boito, do lado francês, e pela doutora Carla Osthoff, do lado brasileiro. Além disso, ele envolve também outras três instituições: UFF, UFRGS e o CEFET-RJ.
  • GREEN AI + SUSAIN GREEN AND SUSTAINABLE ARTIFICIAL INTELLIGENCE (Associated Teams Inria – finalizado)
    IA Ética e Responsável
  • Desafios Éticos e Implicações Sociais no Desenvolvimento da Inteligência Artificial na América Latina (E_13/2023 – AUXÍLIO BÁSICO À PESQUISA (APQ1) – 2023)O objetivo geral deste projeto de pesquisa é analisar de forma abrangente as implicações éticas e sociais da implementação da Inteligência Artificial (IA) na região da América Latina e Caribe (LAC). A pesquisa visa promover o desenvolvimento sustentável e socialmente justo por meio de políticas informadas e o letramento em IA com a conscientização sobre a ética no seu uso e desenvolvimento.Os objetivos específicos são:
    1. Analisar o atual cenário regulatório e de políticas públicas relacionadas à IA na região LAC, identificando lacunas e oportunidades para aprimoramentos e regulamentações mais eficazes e comparar com o Brasil, e quando cabível, com cenários específicos do estado do Rio de Janeiro;
    3. Examinar com enfoque maior iniciativas de regulação e de políticas públicas do uso de IA na educação, como gestores de políticas públicas têm discutido a questão na região visando propor um plano de governança e estratégias para garantir o uso ético, inclusivo e equitativo da IA na educação;
    3. Compreender as principais preocupações, recomendações e desafios éticos na visão dos especialistas na área e discutir os vieses e preconceitos presentes no desenvolvimento de IA em relação à raça, gênero, territorialidade e linguagem, bem como direitos e proteção de dados, visando propor diretrizes para sistemas mais equitativos e inclusivos e estratégias para detecção e remoção de vieses éticos e sociais na LAC;
    4. Propor um plano de letramento em IA para capacitar profissionais de TIC e conscientizar a sociedade sobre os aspectos éticos da tecnologia, fomentando a formação de uma cultura de IA responsável e ética. Implementar e avaliar as estratégias no estado do Rio de Janeiro. Desenvolver mecanismos que permitam avaliar e medir a eficácia do ensino ético de IA.Esses objetivos específicos visam aprofundar a compreensão das complexidades da IA na região LAC, fornecendo recomendações concretas para políticas regulatórias, sistemas justos, avanço sustentável e desenvolvimento de profissionais preparados para lidar com os desafios éticos e sociais da IA e que estimulem um plano de governança para IA na educação.
  • Em busca de uma IA robusta, ética, centrada no humano e que garanta os direitos fundamentais dos cidadãos, tais como a não discriminação e a igualdade. Essa linha pesquisa é centrada nos objetivos sociais do ODS e vêm sendo conduzida pelo Núcleo de Referência em IA Ética e Confiável. 
  • Os materiais produzidos pelo Núcleo ou em colaboração com membros do Núcleo estão aqui.
  • E também pelo Consortium of Ethics for Public Policies on Artificial Intelligence for Latin America and the Caribbean (EticALIA)  aims to discuss AI research in relation to ethics and societal challenges such as Sustainable Development (SD), and the use of AI technologies in the most varied areas and sectors of LAC societies to mapping the sensitive points of AI use.
  • Conferência Latino Americana de Ética em Inteligência Artificial: a 1a edição foi realizada de 27-29 de Novembro no Instituto de Computação – UFF. Todos os detalhes em https://laai-ethics.com/